发布日期:2024-06-10 浏览次数:次
本发明涉及一种基于人机互动下的小麦条播机自动播种方法,属于条播机。背景技术:1、小麦属禾本科植物,是人类的主食之一,可以用于制作食物、发酵粮酒及作为生物质燃料,因此小麦在世界各地广泛种植。2、等行距播种小麦可使麦苗在田间分布均匀,从而提升基本苗的存活率。由于等行距播种对光能和地力的利用比较充分,因此小麦植株通常生长一致,且能维持合理的群体结构。等行距机械化播种,一般采用15厘米行距,这种播种方式适合于一般中产田,但现有的实验室以及农业研究院在针对植株选种过程中对小麦条播的均匀性有较高的要求,而现有的大型小麦播种设备存在灵活度不够的缺点,因此当前小型机械化小麦播种设备的应用潜力巨大。3、当前小型小麦条播机通常通过固定播种行距及播种速度来实现小麦的自动化播种,但并未考虑到由于田间地头土地的颠簸性,而小型小麦条播机极易受到田间土地的颠簸性影响,从而导致不同播种口的小麦播种质量不均,因此当前小麦播种存在不同垄沟播种量控制精度差的问题。技术实现思路1、本发明提供一种基于人机互动下的小麦条播机自动播种方法、装置及计算机可读存储介质,其主要目的在于解决当前小麦播种存在不同垄沟播种量控制精度差的问题。2、为实现上述目的,本发明提供的一种基于人机互动下的小麦条播机自动播种方法,包括:3、接收小麦条播机播种指令,根据所述小麦条播机播种指令接收待播小麦种,将所述待播小麦种导入预构建的小麦条播机的储粮单元,得到储粮小麦种,所述小麦条播机还包括均粮单元、输粮管道及下粮单元,所述储粮单元包括出粮振动器及下粮压力感应器,所述均粮单元包括均粮圆管、均粮仓及多个出粮口,所述均粮圆管内置多个呈环状均匀分布的矩形分粮片,矩形分粮片相交于均粮圆管轴心,矩形分粮片间设置扇形蝶阀;4、接收目标条播行距、目标条播速度及单位条播种量,根据所述目标条播行距调整所述下粮单元的条播距离,得到目标行距下粮单元,根据所述目标条播速度及单位条播种量计算均粮圆管的均粮速度,其中所述目标条播速度指小麦条播机的目标行驶速度,所述单位条播种量指同一条垄沟中单位距离内小麦种的播种质量,所述均粮速度指单位时间内通过均粮圆管的小麦种质量;5、利用预构建的倾角传感器测定所述小麦条播机的当前方位倾斜角,根据所述目标条播速度及当前方位倾斜角,利用所述下粮压力感应器获取所述储粮单元中的当前储粮量,根据所述当前方位倾斜角、当前储粮量及所述均粮速度计算所述出粮振动器的目标振动频率,利用所述目标振动频率将所述储粮小麦种排至所述均粮圆管,得到待均粮小麦种;6、根据所述均粮速度、当前储粮量、目标振动频率及所述当前方位倾斜角计算各个扇形蝶阀的蝶阀开合度,根据所述蝶阀开合度调控所述扇形蝶阀的开合度,并将所述待均粮小麦种引至均粮仓内,得到均粮小麦种,其中所述均粮仓内置锥形圆盘,所述锥形圆盘上均匀设置有多个引粮槽;7、利用所述锥形圆盘上的引粮槽将所述均粮小麦种引至各个出粮口,得到待传输小麦种,利用所述输粮管道将所述待传输小麦种输运至所述目标行距下粮单元,并利用所述目标行距下粮单元进行播种,得到已播小麦种;8、判断是否接收条播结束指令;9、若未接收条播结束指令,则返回上述利用预构建的倾角传感器测定所述小麦条播机的当前方位倾斜角的步骤;10、若接收条播结束指令,则停止小麦条播机的条播作业,完成基于人机互动下的小麦条播机自动播种。11、可选地,所述根据所述目标条播速度及单位条播种量计算均粮圆管的均粮速度,包括:12、根据所述目标条播速度,利用下式计算单位条播路程:13、l=v14、其中,l表示单位条播路程,v表示目标条播速度;15、获取小麦条播机的播种口数,根据所述播种口数、单位条播路程及单位条播种量,利用下式计算均粮速度:16、s=l×m×n17、其中,s表示均粮速度,m表示单位条播种量,n表示播种口数。18、可选地,所述利用预构建的倾角传感器测定所述小麦条播机的当前方位倾斜角,包括:19、利用所述倾角传感器测定所述小麦条播机当前倾斜方位及方位倾斜角度,所述方位倾斜角度指所述小麦条播机在所述当前倾斜方位上的倾斜角度;20、根据所述当前倾斜方位及方位倾斜角度,利用下式确定所述当前方位倾斜角:21、22、其中,表示当前方位倾斜角,α表示当前倾斜方位,β表示方位倾斜角度。23、可选地,所述根据所述目标条播速度及当前方位倾斜角,利用所述下粮压力感应器获取所述储粮单元中的当前储粮量,包括:24、利用所述下粮压力感应器测定所述储粮单元的下粮仓面压力;25、根据所述下粮仓面压力,利用下式计算所述储粮单元中的当前储粮量:26、27、其中,θ表示当前储粮量,τ(*)表示所述储粮单元的压力储粮函数,f表示所述下粮仓面压力。28、可选地,所述根据所述当前方位倾斜角、当前储粮量及所述均粮速度计算所述出粮振动器的目标振动频率,包括:29、根据所述当前储粮量及均粮速度,利用下式计算所述目标振动频率:30、31、其中,γ表示目标振动频率,z(*)表示振动频率函数。32、可选地,所述根据所述均粮速度、当前储粮量、目标振动频率及所述当前方位倾斜角计算各个扇形蝶阀的蝶阀开合度,包括:33、根据所述矩形分粮片对所述均粮圆管进行空间隔离,得到多个均粮隔间;34、识别每个均粮隔间的第一分粮片方位及第二分粮片方位,其中所述第一分粮片方位指所述均粮隔间的一个矩形分粮片指向的方位,所述第二分粮片方位指所述均粮隔间的另一个矩形分粮片指向的方位;35、根据所述第一分粮片方位及第二分粮片方位,利用预构建中间方位公式计算所述均粮隔间的隔间方位,其中所述中间方位公式,如下所示:36、37、其中,αig指第i个均粮隔间的隔间方位,αi1指第i个均粮隔间的第一分粮片方位,αi2指第i个均粮隔间的第二分粮片方位;38、根据所述均粮隔间的隔间方位及所述当前方位倾斜角中的当前倾斜方位,利用预构建的方位差值公式计算每一个均粮隔间与所述当前倾斜方位的方位差值,其中所述方位差值公式如下所示:39、αic=αig-α40、其中,αic表示第i个均粮隔间与所述当前倾斜方位的方位差值;41、根据所述均粮速度,利用预构建的出粮公式分别计算每个均粮隔间的隔间均粮速度;42、根据所述方位差值、当前方位倾斜角中的方位倾斜角度、当前储粮量、目标振动频率及隔间均粮速度,利用预构建的蝶阀开合公式计算每个均粮隔间的扇形蝶阀的蝶阀开合度。43、可选地,所述出粮公式,如下所示:44、45、其中,sg表示隔间均粮速度,n表示均粮隔间总数,所述隔间均粮速度指单位时间内通过每个均粮隔间的小麦种质量。46、可选地,所述蝶阀开合公式,如下所示:47、κi=ψ(αic,β,θ,γ,sg)48、其中,κi表示第i个均粮隔间中扇形蝶阀的蝶阀开合度,ψ(*)表示蝶阀开合函数。49、可选地,所述判断是否接收条播结束指令,包括:50、判断是否接收到暂停条播指令;51、若接收到暂停条播指令,则表示接收条播结束指令;52、若未接收到暂停条播指令,则判断所述下粮仓面压力是否为零;53、若所述下粮仓面压力不为零,则表示未接收条播结束指令;54、若所述下粮仓面压力为零,则表示接收条播结束指令。55、可选地,所述根据所述目标条播速度及当前方位倾斜角,利用所述下粮压力感应器获取所述储粮单元中的当前储粮量之后,所述方法还包括:56、获取所述待播小麦种的待播种质量及播种时长;57、根据所述均粮速度、播种时长及所述待播种质量计算验证储粮量;58、利用所述验证储粮量对所述当前储粮量进行验证,得到储粮误差值;59、判断所述储粮误差值是否小于预设的误差阈值;60、若所述储粮误差值小于所述误差阈值,则验证合格;61、若所述储粮误差值不小于所述误差阈值,则发出暂停条播指令。62、为了解决上述问题,本发明还提供一种电子设备,所述电子设备包括:63、至少一个处理器;以及,64、与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,65、所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以实现上述所述的基于人机互动下的小麦条播机自动播种方法。66、为了解决上述问题,本发明还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有至少一个指令,所述至少一个指令被电子设备中的处理器执行以实现上述所述的基于人机互动下的小麦条播机自动播种方法。67、相比于背景技术所述问题,本发明中引流小麦的单元或机构依次分别为储粮单元、均粮单元(均粮圆管、均粮仓、出粮口)、输粮管道、出粮口及下粮单元,因此在接收到小麦条播机播种指令后,首先需要获取待播小麦种,再将所述待播小麦种导入所述小麦条播机的储种单元,接下来需要将待播小麦种引导至均粮圆管,而储粮单元中可能会由于小麦堆积导致均粮圆管被堵塞,因此需要在所述储粮单元中配置出粮振动器,且考虑小麦可能会在均粮圆管中各个方位上不均匀(导致出粮口均粮小麦种分布混乱)的出粮,因此在所述均粮圆管内部设置矩形分粮片,以对待均粮小麦种进行初步的集束,且由于各矩形分粮片间的被集束的小麦质量可能不一致,因此为了保证滑落至各个出粮口的小麦质量近似,此时可以在相邻的矩形分粮片间配置扇形蝶阀,利用扇形蝶阀的蝶阀开合度调控各个矩形分粮片间的小麦种质量相近,从而达到控制各个出粮口的小麦数量近似均匀的目的,为了控制各个矩形分粮片间的下落的均粮小麦种质量相近,不同扇形蝶阀的开合度需要进行针对性调控,在各个矩形分粮片间的小麦种质量相近的目标下,不同扇形蝶阀的开合度与均粮速度、当前储粮量、目标振动频率及所述当前方位倾斜角相关,在调节所述扇形蝶阀开合度前,首先需要根据所述目标条播行距调整所述下粮单元的条播行距,得到目标行距下粮单元,其中所述均粮速度可以根据所述目标条播速度及单位条播种量计算得到,所述目标条播速度为用户设定,所述当前储粮量可以进行按照一定频率监测,所述目标振动频率可以根据所述当前储粮量、当前方位倾斜角及所述均粮速度计算,所述当前方位倾斜角可以利用预构建的倾角传感器测定,此时即可根据所述均粮速度、当前储粮量、目标振动频率及所述当前方位倾斜角计算各个扇形蝶阀的蝶阀开合度,再根据所述蝶阀开合度调控所述扇形蝶阀的开合度,并将所述待均粮小麦种引导至均粮仓内锥形圆盘上的引粮槽内,得到均粮小麦种,再利用所述均粮仓内的引粮槽将所述均粮小麦种引至各个出粮口,得到待传输小麦种,最后利用所述输粮管道将所述待传输小麦种输运至所述目标行距下粮单元进行播种,得到已播小麦种,实现小麦播种,由于可能随时会产生条播结束指令,因此需要判断是否接收条播结束指令,若未接收条播结束指令,则需要从新获取储粮单元中当前储粮量及小麦条播机的当前方位倾斜角等参数,并进行所述扇形蝶阀的控制,若接收条播结束指令,则完成基于人机互动下的小麦条播机自动播种,因此本发明提出的基于人机互动下的小麦条播机自动播种方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质,其主要目的在于解决当前小麦播种存在不同垄沟播种量控制精度差的问题。